DOI: 10.1016/j.ceramint.2021.11.271

本工作研究了一种通过静电纺丝技术制备具有可控拉伸比的尖晶石铁氧体NiAl0.8Fe1.2O4（NAFO）纳米纤维的便捷策略。通过调节前体的摩尔浓度和聚合物浓度、煅烧温度和纺丝电压可以对NAFO纳米纤维的表面形貌和拉伸比进行调节。磁性研究表明，NAFO纳米纤维的饱和磁化强度随着煅烧温度的升高而增强。通过x射线衍射、拉曼光谱和x射线光电子能谱分析证实了混合尖晶石铁氧体的氧八面体和氧四面体位点处的阳离子再分配，从而解释了这一现象。随着煅烧温度的升高，铁离子有向氧八面体位置移动的趋势，而二价镍离子则有向氧四面体位置移动的趋势，从而增强了NAFO纳米纤维的饱和磁化强度。可控合成策略和对磁性的解释为一维NAFO纳米纤维在自旋电子和纳米磁电器件中的应用提供了一些新的启示。

图1.在700℃下煅烧的NAFO纳米纤维的SEM图像和直径分布图，其中PVP浓度分别为0.016g/ml（a）、0.033g/ml（b）、0.05g/ml（c）和0.067g/ml（d）

图2.在700℃下煅烧的NAFO纳米纤维的SEM图像和直径分布图，其中溶液摩尔浓度分别为0.14mol/L（a）、0.17mol/L（b）、0.2mol/L（c）和0.23mol/L（d）

图3.在700℃下煅烧的NAFO纳米纤维的SEM图像和直径分布图，其中静电纺丝电压分别为12kV（a）、14kV（b）、16kV（c）和18kV（d）

图4.在600℃（a）、650℃（b）、700℃（c）和750℃（d）下煅烧的NAFO纳米纤维的SEM图和直径分布图

图5.NAFO纳米纤维在室温下的磁滞回线

图6.（a）在不同温度下煅烧的NAFO纳米纤维的XRD图谱以及（b）XRD峰强度比、饱和磁化强度和煅烧温度之间的关系

图7.在不同温度下煅烧的NAFO纳米纤维的宽扫描XPS光谱（a），拟合后经不同温度煅烧的NAFO纳米纤维的Fe2p峰（b）和Ni2p峰（c）的XPS窄谱。（d）氧四面体位点和氧八面体位点处Fe3+离子和Ni2+离子的XPS峰面积比、饱和磁化强度以及煅烧温度之间的关系

图8.（a）在不同温度下煅烧的NAFO纳米纤维的拉曼光谱。（b）IA1g（2）/IA1g（1）的拉曼峰强度比、饱和磁化强度以及煅烧温度之间的关系